江苏省2022年高中物理学业水平测试复习 第七章 机械能守恒定律 第19讲 重力势能 弹性势能 机械能守恒定律学案 必修2

江苏省2022年高中物理学业水平测试复习 第七章 机械能守恒定律 第19讲 重力势能 弹性势能 机械能守恒定律学案 必修2紧扣考纲 考情再现测试内容测试要求2018年2017年2016年2015年2014年重力势能重力势能的变化与重力做功的关系A2310、26弹性势能A61128928机械能守恒定律C272810考点一重力势能重力势能的变化与重力做功的关系(1)重力势能是物体由于受到重力而具有的跟物体和地球的_的能量表达式为Epmgh.物体重力势能的大小与_有关(2)重力势能的变化与重力做功的关系：重力做正功时，重力势能_，_的重力势能等于重力做的正功；克服重力做功(重力做负功)时，重力势能_，_的重力势能等于克服重力做的功重力所做的功只跟_有关，跟物体运动的_无关例1(2018盐城学测模拟)如图1所示，斜坡式自动扶梯将质量为50 kg的小华从地面送到4 m高的二楼，g取10 m/s2，在此过程中小华的()图1A重力做功为2 000 J，重力势能增加了2 000 JB重力做功为2 000 J，重力势能增加了2 000 JC重力做功为2 000 J，重力势能减小了2 000 JD重力做功为2 000 J，重力势能减小了2 000 J考点二弹性势能物体由于_而具有的能量叫做弹性势能，物体的_越大，弹性势能越大例2(2015江苏学测)如图2所示，小朋友在玩蹦蹦杆游戏的过程中，关于杆上弹簧，下列说法中不正确的是()图2A弹簧恢复到原长时，弹性势能为零B弹簧恢复原长过程中，弹性势能转化为其他形式的能C弹簧形变量最大时，弹性势能不一定最大D弹簧压缩过程中，其他形式的能转化为弹性势能考点三机械能守恒定律(1)机械能是_和_的统称，即E机械EkEp.(2)机械能守恒定律：_的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能_，这就是机械能守恒定律，表达式为Ek1Ep1_.特别提醒判断机械能是否守恒的常用方法和常见情形(1)直接分析某一物理过程中动能与势能之和是否不变，例如物体沿斜面匀速运动，则物体机械能一定不守恒(2)分析受力：如果只受重力(或弹力)，则机械能一定守恒，例如不计空气阻力时做抛体运动的物体(3)分析受力做功：如果除重力(或弹力)以外有其他力，但其他力不做功，机械能也守恒，例如在光滑曲面上运动的物体机械能守恒(4)系统跟外界没有发生机械能的传递，系统内外也没有机械能与其他形式的能之间的转化例3(2018宿迁学测模拟)下列过程中，运动物体机械能守恒的是()A物体沿斜面匀速下滑B物体沿水平面做匀速直线运动C物体在竖直平面内做匀速圆周运动D物体竖直向下做匀速直线运动例4(2018盐城学测模拟)如图3所示，质量为20 kg的小明坐在秋千板上荡秋千，已知绳长2.5 m，秋千板的质量为5 kg，小明和秋千板运动到最低点时速度为5 m/s.不计空气阻力和绳的质量，小明可视为质点，g10 m/s2.求：图3(1)小明的最大动能；(2)秋千板上升的最大高度；(3)运动到最低点时绳对秋千板的拉力考点四机械能守恒定律的综合应用(1)机械能守恒时几种列方程的形式选取零势能面后，确定初、末位置的机械能，列等式Ek1Ep1Ek2Ep2；不需要选取零势能面，找出物体初、末位置动能变化量和势能变化量，列等式|Ek|Ep|.(2)应用机械能守恒定律解题的一般步骤确定研究系统(通常是物体和地球、弹簧等)和所研究的物理过程；进行受力分析判断机械能是否守恒；选取零势能面，确定物体在初、末位置的动能和势能(重力势能和弹性势能)；根据机械能守恒定律列方程求解(3)运用机械能守恒定律时，首先判断是否守恒，分清运动过程，确定初、末状态列方程例5(2017届连云港学测模拟)如图4所示，在同一竖直平面内有两个上下正对着的相同半圆形光滑轨道，半径为R，它们之间的距离为x且可调，在最低点B处与最高点A处各放一个压力传感器一质量为m的小球在两轨道间运动，小球经过最低点B时压力传感器示数为20mg(在后面的实验中总保持该示数不变)，g为重力加速度，不计空气阻力图4(1)求小球经过最低点B时的速度大小；(2)当调节xR时，求小球经过最高点A处时压力传感器的示数；(3)在保证小球能经过最高点A的情况下改变x，两压力传感器示数差的绝对值F也随之改变试通过计算在坐标系中画出随变化的图象1(2018江苏学测)宋代诗人苏轼的名句“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”中蕴含了一些物理知识关于拉弓过程，下列说法正确的是()A人对弓的作用力大于弓对人的作用力B人对弓的作用力小于弓对人的作用力C弓的弹性形变越大，弹性势能就越大D弓的弹性形变越大，弹性势能就越小2.(2017江苏学测)如图5所示，两个相同的弹簧悬挂在天花板上弹簧A下端挂一重物M，弹簧B受一竖直拉力F作用，两弹簧的伸长量相等，未超过弹性限度则两弹簧弹性势能的关系为()图5AEpAEpB BEpAEpBCEpAEpB D无法比较3(2015江苏学测)飞机从8 500 m高空下降到1 500 m高度的过程中()A重力做正功，重力势能减少B重力做正功，重力势能增大C重力做负功，重力势能减少D重力做负功，重力势能增大4(2014江苏学测)在一次军事演习中，伞兵跳离飞机后打开降落伞，实施定点降落，在伞兵匀速下落的过程中，下列说法正确的是()A伞兵的机械能守恒，重力势能不变B伞兵的机械能守恒，重力势能减小C伞兵的机械能不守恒，重力势能不变D伞兵的机械能不守恒，重力势能减小答案精析考点突破考点一(1)相对位置有关所选零势能面(2)减少减少 增加增加初、末位置的高度差路径例1B小华上升过程重力做负功WGmgh2 000 J，重力势能增加Epmgh2 000 J考点二发生弹性形变弹性形变例2C弹簧形变量越大，弹性势能越大，C错误弹簧恢复到原长时弹性势能为零，弹簧恢复原长的过程中，弹性势能减少，弹性势能转化为其他形式的能，弹簧压缩的过程中，其他形式的能转化为弹性势能，A、B、D正确考点三(1)动能势能(2)在只有重力或弹力做功保持不变Ek2Ep2例3B例4见解析解析(1)运动至最低点时，速度最大，动能最大，Ekmmv2250 J(2)从最低点到最高点，由机械能守恒定律得mghmv2h1.25 m(3)在最低点，由牛顿第二定律得F(mm)g(mm)F500 N.考点四例5(1)(2)12mg(3)见解析图解析(1)在B点，由牛顿第二定律可知FBmgm，得vB.(2)对BA的过程，由机械能守恒定律可知mvA2mg(2Rx)mvB2，得vA213gR在A点，由牛顿第二定律可知FAmgm，得FA12mg.(3)由第(2)问可知FA14mg2mg，所以F6mg2mg即62.若小球能通过最高点A，A点的力传感器的示数FA0，由FA14mg2mg，可得x7R，图象如图所示真题演练1C2.C3.A4.D